Пример 2. Вычислите теплоту образования оксида железа, исходя из уравнения

Вычислите теплоту образования оксида железа, исходя из уравнения

8Al + 3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe, DH⁰ = -3326 кДж.

Энтальпия образования оксида алюминия равна 1669 кДж/моль.

Решение.

В основе термохимических расчетов лежит закон Гесса: «Тепловой эффект реакции зависит только от конечного и начального состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса». Часто в термохимических расчетах используется следствие из закона Гесса: «Тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом коэффициентов реакции»:

DH⁰_х.р. = n × DH⁰_{продуктов} - n × DH⁰_{исходных веществ}.

Распишем тепловой эффект реакции восстановления железа, используя следствие из закона Гесса:

DH⁰_х.р. = (9 · DH⁰(Fe) + 4 · DH⁰(Al₂O₃) - (8 · DH⁰(Al) + 3 · DH⁰(Fe₃O₄).

Поскольку энтальпии образования простых веществ равны нулю, а теп-ловой эффект реакции и энтальпия образования оксида алюминия даны в условии задачи, то можно рассчитать энтальпию образования оксида железа.

-3326 = [9 · 0 + 4 · (-1669)] - (2 · 0 + 3DH⁰(Fe₃O₄),

DH⁰(Fe₃O₄) = = -1116,7 кДж/моль.